DE3506139C1 - Loudspeaker system for a high-quality sound reproduction - Google Patents

Loudspeaker system for a high-quality sound reproduction

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DE3506139C1 DE19853506139 DE3506139A DE3506139C1 DE 3506139 C1 DE3506139 C1 DE 3506139C1 DE 19853506139 DE19853506139 DE 19853506139 DE 3506139 A DE3506139 A DE 3506139A DE 3506139 C1 DE3506139 C1 DE 3506139C1
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Abstract

A loudspeaker system for improved resolution of the low-frequency range, in which a multiplicity of loudspeakers, preferably ten, have different fundamental resonant frequencies and are connected in parallel. The fundamental resonant frequencies divide the low-frequency range approximately equidistantly. Each loudspeaker is associated with an individual capacitor which reduces the mechanical vibrations of the diaphragms in the loudspeaker in the range of fundamental resonance. No resonances are repeated in the individual loudspeakers used. <IMAGE>

Description

Dem Ausgang A des Verstärkers der Stereoanlage sind fünf Breitbandlautsprecher 1, 2, 3, 4 und 5 in Parallelschaltung zugeordnet. Dem Ausgang B des Verstärkers sind fünf weitere Lautsprecher 6, 7, 8, 9 und 10 in Parallelschaltung zugeordnet. The output A of the amplifier of the stereo system are five broadband loudspeakers 1, 2, 3, 4 and 5 assigned in parallel. The output B of the amplifier are five more speakers 6, 7, 8, 9 and 10 in Parallel connection assigned.

Die Lautsprecher 1 bis 5 haben eine Grundtonresonanzfrequenz von 20,60,100,140 und 180 Hz. Die Lautsprecher 6 bis 10 haben eine Grundtonresonanzfrequenz von 40, 80, 120, 160 und 200 Hz. Jeweils zwei Lautsprecher mit einer benachbarten Grundtonresonanzfrequenz sind unterschiedlichen Ausgängen A oder B des Verstärkers zugeordnet. Diese Anordnung ist dann vorteilhaft, wenn die den Ausgängen A und B zugeordneten Lautsprecher sehr weit voneinander entfernt angeordnet werden, um den Stereoeffekt zu erzielen. Loudspeakers 1 to 5 have a fundamental resonance frequency of 20, 60, 100, 140 and 180 Hz. The speakers 6 to 10 have a fundamental resonance frequency of 40, 80, 120, 160 and 200 Hz. Two loudspeakers each with an adjacent one Fundamental resonance frequency are different outputs A or B of the amplifier assigned. This arrangement is advantageous when the outputs A and B assigned loudspeakers can be arranged very far apart to the To achieve a stereo effect.

Diese Anordnung ist aber keineswegs zwingend, denn es können die Lautsprecher 1 bis 5 auch den Lautsprechern 6 bis 10 parallel vor- oder nachgeschaltet sein, da im Tieftonbereich das menschliche Ohr ohnehin nicht zu unterscheiden vermag, aus welcher Richtung die Töne anlaufen. Das heißt, die Lautsprecher 1 bis 5 können auch Grundtonresonanzfrequenzen im Abstand von 20 Hz aufweisen und ebenso die Lautsprecher 6 bis 10. However, this arrangement is by no means mandatory, because the Loudspeakers 1 to 5 are also connected in parallel upstream or downstream of loudspeakers 6 to 10 because the human ear cannot distinguish in the low frequency range anyway, from which direction the tones start. That is, speakers 1 to 5 can also have fundamental resonance frequencies at a distance of 20 Hz and so do the loudspeakers 6 to 10.

Jedem der Lautsprecher 1 bis 10 ist ein Kondensator 11 bis 20 in Reihe vor- bzw. nachgelagert. Die Kondensatoren 11 bis 20 verringern die Grundtonresonanz der zugeordneten Lautsprechermembranen und verhindern gleichzeitig das sonst so typische Flattern. Each of the speakers 1 to 10 has a capacitor 11 to 20 in Upstream or downstream row. The capacitors 11 to 20 reduce the fundamental resonance of the assigned loudspeaker membranes and at the same time prevent this otherwise typical flutter.

Als Folge der Grundtonresonanzdämpfung kann jeder der Lautsprecher, wie für die Lautsprecher 1 bis 5 (F i g. 3) gezeigt, eine trichterförmige Membrane 21 aufweisen, welche von der Rückseite her betrachtet erhaben ist. Die Membranen sind jeweils an einer Montageplatte 30, 31 befestigt, wobei sie Bohrungen 33 durchgreifen. Der Durchmesser der Bohrungen 33 ist, wie aus F i g. 2 zu erkennen ist, dem Membrane-Durchmesser der einzelnen Lautsprecher 1 bis 10 angepaßt. Die Montageplatte ist nicht größer als unbedingt für die Halterung der einzelnen Lautsprecher erforderlich, da eine zusätzliche Boxenresonanz unerwünscht ist. As a result of the fundamental resonance damping, each of the loudspeakers, as shown for speakers 1 to 5 (Fig. 3), a funnel-shaped membrane 21 have, which is raised when viewed from the rear. The membranes are each attached to a mounting plate 30, 31, and they reach through holes 33. The diameter of the bores 33 is, as shown in FIG. 2 can be seen, the membrane diameter the individual speakers 1 to 10 adapted. The mounting plate is no larger as absolutely necessary for the mounting of the individual loudspeakers, as a additional speaker resonance is undesirable.

Die Membranen strahlen einerseits nach vorn in Richtung der Pfeile 22 Schallwellen ab, gleichzeitig aber auch nach hinten in Richtung der Pfeile 23, so daß ein Raumtoneffekt erhalten wird. Ein Gehäuse für die einzelnen Lautsprecher ist bei dieser Ausbildung nicht erforderlich, so daß auch nicht der übliche Dröhneffekt wie bei der Verwenndung von Boxen auftritt. On the one hand, the membranes radiate forward in the direction of the arrows 22 sound waves from, but at the same time also backwards in the direction of arrows 23, so that a room sound effect is obtained. A housing for the individual loudspeakers is not required in this training, so that the usual booming effect is not as occurs when using boxes.

Die Lautsprecheranlage gibt eine sehr klangvolle Tieftonabstrahlung. Besondere Lautsprecher für den mittleren und oberen Frequenzbereich sind nicht erforderlich, da die vorgesehenen Tieftonlautsprecher mit ihren Oberschwingungen diese Frequenzbereiche vollkommen mit ausfüllen. The loudspeaker system emits a very sonorous low-frequency sound. Special loudspeakers for the middle and upper frequency range are not required, because the intended woofers with their harmonics cover these frequency ranges complete with.

Lautsprechermembranen haben mit zunehmender Größe einen größeren Schallwiderstand bzw. Dämpfung. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es möglich, dies zu berücksichtigen. Loudspeaker cones have a larger size the larger they are Sound resistance or attenuation. In the training according to the invention, it is possible take this into account.

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Claims (9)

Patentansprüche: 1. Lautsprechersystem für eine qualitativ hochwertige Tonwiedergabe, da du r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine Vielzahl von parallel geschalteten Breitbandlautsprechern (1 bis 10) vorgesehen ist, daß die Lautsprecher unterschiedliche Grundtonresonanzbereiche aufweisen, daß die Grundtonresonanzbereiche der Lautsprecher den Frequenzbereich der tiefen Töne in Schritten unterteilen, und daß jedem Lautsprecher (1 bis 10) ein auf den Grundtonresonanzbereich eines jeden Lautsprechers abgestimmter, dessen mechanische Schwingungen kleiner werden lassender Kondensator (11 bis 20) in Serie zugeordnet ist. Claims: 1. Speaker system for high quality Sound reproduction, as you do not know that a multitude of parallel switched broadband speakers (1 to 10) is provided that the speakers have different fundamental resonance ranges that the fundamental resonance ranges the loudspeaker divide the frequency range of the low tones in steps, and that each loudspeaker (1 to 10) has one on the fundamental resonance range of each The loudspeaker is more tuned and its mechanical vibrations become smaller Capacitor (11 to 20) is assigned in series. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundtonresonanzfrequenzen der einzelnen Lautsprecher (1 bis 10) wenigstens annähernd äquidistanten Abstand aufweisen. 2. System according to claim 1, characterized in that the fundamental resonance frequencies the individual loudspeakers (1 to 10) at least approximately equidistant distance exhibit. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecher (1 bis 10) sowohl nach vorn als auch nach hinten Schallwellen abstrahlen. 3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the Loudspeakers (1 to 10) emit sound waves both forwards and backwards. 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane jedes Lautsprechers (1 bis 10) nach vorn und hinten zu offenliegt. 4. System according to claim 3, characterized in that the membrane of each speaker (1 to 10) is exposed to the front and rear. 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane jedes Lautsprechers (1 bis 10) nach einer Seite hin trichterförmig ausgebildet ist. 5. System according to claim 4, characterized in that the membrane each speaker (1 to 10) is funnel-shaped on one side. 6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anordnung in einer Stereoanlage, derart, daß ein Teil (1 bis 5) der Lautsprecher (1 bis 10) von einem Ausgang (A) des Verstärkers her gespeist wird und der andere Teil (6 bis 10) vom anderen Ausgang (B)her. 6. System according to one of the preceding claims, characterized by arranging in a stereo system, such that part (1 to 5) of the speakers (1 to 10) is fed from one output (A) of the amplifier and the other Part (6 to 10) from the other exit (B). 7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecher mit benachbarten Grundtonresonanzfrequenzen unterschiedlichen Ausgängen des Verstärkers zugeordnet sind. 7. System according to claim 6, characterized in that the speakers with adjacent fundamental resonance frequencies different outputs of the amplifier assigned. 8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von zehn Lautsprechern, deren Grundtonresonanzfrequenzen den Bereich zwischen 20 Hz und etwa 200 Hz, vorzugsweise äquidistant, unterteilen. 8. System according to any one of the preceding claims, characterized through the use of ten loudspeakers whose fundamental resonance frequencies are the Subdivide the range between 20 Hz and approximately 200 Hz, preferably equidistantly. 9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundtonresonanzfrequenzen der einzelnen Lautsprecher einen Frequenzabstand von etwa 20 Hz aufweisen. 9. System according to claim 8, characterized in that the fundamental resonance frequencies of the individual loudspeakers have a frequency spacing of about 20 Hz. Die Erfindung betrifft ein Lautsprechersystem für eine qualitativ hochwertige Tonwiedergabe. Es ist bekannt, daß bei der Tonwiedergabe im Tiefton- und Mitteltonbereich Schwierigkeiten auftreten. Aus diesem Grunde verwendet man nach dem Stand der Technik Lautsprechersysteme, die den Hochton-, Mittelton- und Tieftonbereich derart unterteilen, daß die Gesamtabstrahlung über den in Frage kommenden Frequenzbereich und insbesondere die Abstrahlung im Tieftonbereich meßtechnisch mit etwa gleicher Schallintensität erfolgt Es wurde jedoch gefunden, daß eine ideale meßtechnische Wahrnehmung keineswegs die Belange des menschlichen Ohres berücksichtigt, so daß die tiefen Töne als dumpfe Schläge wahrgenommen werden. The invention relates to a speaker system for a qualitative high quality sound reproduction. It is known that when reproducing sound in the low-frequency and midrange difficulties arise. For this reason one uses according to the prior art loudspeaker systems, which the tweeter, midrange and Subdivide the low frequency range in such a way that the total radiation exceeds the range in question Frequency range and especially the emission in the low frequency range in terms of measurement technology takes place with approximately the same sound intensity. However, it has been found that an ideal metrological perception by no means takes into account the needs of the human ear, so that the low notes are perceived as thuds. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lautsprechersystem anzugeben, das den Belangen des menschlichen Ohres angepaßt ist, bei dem dumpfe Schläge unterdrückt werden und die tiefen Töne in ausgeglichener Klangfarbe zu hören sind. The object of the invention is to provide a loudspeaker system that is adapted to the needs of the human ear, suppressed in the dull thuds and the deep tones can be heard in a balanced timbre. Diese Aufgabe wird durch das kennzeichzende Merkmal des Anspruches 1 gelöst. This task is achieved by the characterizing feature of the claim 1 solved. Dadurch, daß jetzt der Tieftonbereich durch eine Vielzahl von Lautsprechern mit unterschiedlichen Grundtonresonanzfrequenzen unterteilt ist, schließen sich die Resonanzbereiche der einzelnen Lautsprecher nahezu lückenlos aneinander an. Gleichzeitig werden die Grundtonresonanzbereiche durch die vorgesehenen Kondensatoren vernachlässigt, indem der Rand jeder Lautsprechermembrane mit geringerer Amplitude schwingt. Dies bedeutet, daß gerade die Tieftonlautsprecher, welche nach dem Stand der Technik nach hinten zu in einem mehr oder minder luftdicht abgeschlossenen Gehäuse angeordnet sein mußten, gemäß der Erfindung nach beiden Seiten hin frei schwingen können, ohne daß eine Zerstörung der Membrane zu befürchten ist, denn der Schwingungsenergie der einzelnen Membranen wird durch den vor- oder nachgelagerten Kondensator elektrisch entgegengewirkt. Anders ausgedrückt, die Membrane eines jeden Lautsprechers kann nach vorn und hinten zu offen liegen und braucht sich demzufolge auch nicht mehr in einem Gehäuse zu befinden. The fact that now the low frequency range through a large number of loudspeakers is divided with different fundamental resonance frequencies close the resonance ranges of the individual loudspeakers are almost completely aligned. At the same time, the fundamental resonance ranges are created by the capacitors provided neglected by adding the edge of each speaker cone with a lower amplitude swings. This means that the woofers, which according to the stand the technology to the rear in a more or less airtight housing had to be arranged, swing freely according to the invention on both sides can without fear of destruction of the membrane, because of the vibration energy of the individual membranes is electrical through the upstream or downstream capacitor counteracted. In other words, the membrane of every loudspeaker can to be open to the front and back and therefore no longer needs each other to be in a housing. Hierdurch ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung möglich, an sich bekannte trichterförmige Tieftonlautsprecher vorzusehen, bei denen gemäß der Erfindung jedoch der nach dem Stand der Technik vorhandene Hohlraumtrichterklang kaum noch in Erscheinung tritt. This makes it possible in a further embodiment of the invention, to provide known funnel-shaped woofer, in which according to of the invention, however, the prior art cavity sound hardly appears. Die Kapazität der den einzelnen Lautsprechern zugeordneten Kondensatoren wird vorteilhaft gehörmäßig, d. h. rein empirisch für das Lautsprechersystem ermittelt. Liegen die Kapazitäten der den einzelnen Lautsprechern zugeordneten Kondensatoren fest, können sie ein für allemal für ein bestimmtes System Anwendung finden. The capacitance of the capacitors assigned to the individual loudspeakers is advantageously auditory, i.e. H. determined purely empirically for the loudspeaker system. Are the capacities of the capacitors assigned to the individual loudspeakers firmly, they can be applied once and for all to a particular system. Die den Lautsprechern vor- oder nachgelagerten Kondensatoren bewirken gleichzeitig, daß nicht nur die Grundtonresonanz unterdrückt wird, sondern auch auftretenden Induktivitäten entgegengewirkt wird, mit anderen Worten, die Kondensatoren haben die Aufgabe, dem passiven Verhalten eines jeden Lautsprechers entgegenzuwirken, wodurch der Frequenzgang zur Grundfrequenz etwas unterdrückt wird, was durch den Nachbarlautsprecher mit etwas tieferer Grundfrequenz wieder ausgeglichen wird. Zum Beispiel wirkt ein 60-Hz-Lautsprecher dem zugeordneten Nachbarlautsprecher mit nächst höherer Frequenz, beispielsweise 80 Hz, entdämpfend entgegen. The capacitors upstream or downstream of the loudspeakers are responsible for this at the same time that not only the fundamental resonance is suppressed, but also occurring inductances are counteracted, in other words, the capacitors have the task of counteracting the passive behavior of every loudspeaker, whereby the frequency response to the fundamental frequency is suppressed somewhat, which is caused by the Neighboring speakers with a slightly lower base frequency is balanced again. To the For example, a 60 Hz loudspeaker acts as the closest to the assigned neighboring loudspeaker higher frequency, for example 80 Hz, against attenuating. Es wurde gefunden, daß bei einer Resonanztieftonserie von etwa zehn Lautsprechern eine besondere Transparenz, Dynamik und Tieftonauflösung erreicht wird. It has been found that at a resonance low tone series of about ten Loudspeakers achieve a special transparency, dynamics and low-frequency resolution will. In der Zeichnungtist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 ein Schaltschema des Lautsprechersystems in Verbindung mit einer Stereoanlage; F i g. 2 das Lautsprechersystem der F i g. 1 in Ansicht; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-111 der Fig. 1. In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely, FIG. 1 a circuit diagram of the loudspeaker system in connection with a stereo system; F i g. 2 the loudspeaker system of FIG. 1 in view; Fig. 3 shows a section along line 111-111 in FIG. 1.
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